Page 84 - ⑨环境与发展第3期

环境与发展
WURANFANGZHIYANJIU

的重要手段之一，但因修复植物生长缓慢、分 泌物等与土壤砂砾粘结形成的复合物被称为
布范围小、重金属转移率低等因素，限制了传 生物结皮，是干旱半干旱区重要的地表覆盖类

统植物修复技术的广泛应用。植物与微生物 型。在菌丝网络中纠缠颗粒和通过产生 EPS
相互作用最活跃的区域是植物根际，PGPR 能 （胞外聚合物）来参与宏观聚集体的稳定化。

够很好地适应极端环境条件，例如干旱、高温 丛枝菌根真菌（AMF）可产生类球蛋白，在土壤
和高盐度，从土壤中或通过固氮提供必需的养 稳定、碳储存和土壤团聚体稳定性方面发挥重

分，并增强植物对非生物和生物胁迫的耐受性 要作用，从而降低土壤对侵蚀的敏感性 。微
[5]
包括较强表达与休眠和渗透调节相关的基 生物菌丝的假根可以从结皮层延伸至下层土

因 。PGPR恢复土壤、改善植物根系生长环境 壤，通过微生物分泌物多聚糖、黏液质鞘的作
[1]
可分为直接影响和间接影响。直接影响是指 用 ，使下层土壤条件得到改善，生物地皮的存
[6]
PGPR 活化土壤中无效的矿质营养元素，改善 在缓解、逆转了不同类型的土地退化，使浅层

土壤条件，提高植物对土壤矿质元素的吸收利 土壤容重下降、改善其空气、水分占比且固定

用效率、促进营养物质吸收 ；间接影响是指 流沙，减少水土流失，保护土壤结构，大大改善
[2]
PGPR通过释放具有刺激性的代谢产物诱导植 根系较浅的植物的生存环境。
物体内的抗性系统，提高植物对病害或逆境的 3 PGPR对植物根际化学成分的影响

抗性能力 。按PGPR所在的位置，可将根际促 利用研究微生物纯培养、土壤酶活性 (BI⁃
[3]
生菌分为两种，一种是定殖在植物根细胞内部 OLOG 微平板分析) 、微生物标记物 (FAMEs) [7]

的 胞 内 根 际 促 生 菌 (intracellular PGPR，iPG⁃ 等方法与近年来发展的分子生物学技术方法
PR)，一种是自由生活在植物根际周围或者根 能够有效揭示微生物群落对土壤化学性质的

细胞与皮质之间的胞外根际促生菌(extracellu⁃ 影响。
lar PGPR,ePGPR) 。iPGPR能够与植物产生根 3.1 PGPR与营养金属元素
[4]
瘤，直接和植物发生营养物质的交换，如弗兰 土壤营养金属元素包括铁、氮、磷、钾等，
克氏菌属、固氮菌属和伯克霍尔德氏菌属等； 适量的营养金属元素给予植物生长必要的物

而ePGPR不能生成根瘤，只能通过信号进行物 质基础，营造良好的生存环境。
质传递促进土壤营养素的活化。 PGPR能够产生羧酸型、异羟肟酸型、儿茶

2 PGPR对植物根际土壤结构的影响 酚盐型铁载体，这些载体鳌合土壤中溶解的
良好的土壤结构是土壤健康运转的基础。 Fe 后，可以有效限制土壤中可溶性铁于病原
3+
PGPR通过代谢活动的氧气和二氧化碳的交换 菌的供应，导致土壤中病原菌产生铁缺乏、停
以及分泌的有机酸等有助于土壤粒子形成大 止生长甚而死亡 ，从而改善植物生长环境。
[9]
的团粒结构，最终形成真正意义上的土壤。 此外，PGPR亦可以通过自身分泌还原酶将Fe 3+
PGPR 分泌粘液将土壤颗粒粘合在一起，稳定 还原成Fe 供植物利用。
2+
土壤微团聚体，有利于增加土壤的强度和刚 PGPR中存在的固氮微生物含有的固氮酶
度。贴近地表由微生物、真菌等及其菌丝、分 系统，它们通过生物固氮的方式将游离氮转变

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